Apple未來(lái)的iPhone可能會(huì)增加一個(gè)飛行時(shí)間相機(jī)

蘋(píng)果公司宣布推出2019款iPhone仍然只有幾個(gè)月的時(shí)間了，但有傳言已經(jīng)開(kāi)始推出明年的款式，蘋(píng)果分析師Ming-Chi Kuo在其最新報(bào)告中聲稱，2020款iPhone中有兩款將采用后部飛行時(shí)間(ToF)3D深度傳感器，通過(guò)MacRumors提供更好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能和人像拍攝。

這不是我們第一次聽(tīng)說(shuō)蘋(píng)果公司考慮購(gòu)買其手機(jī)的ToF相機(jī)。布隆伯格在1月份報(bào)道了類似的傳言，并且有關(guān)iPhone的3D相機(jī)系統(tǒng)的報(bào)道自2017年以來(lái)就存在。其他公司已經(jīng)擊敗蘋(píng)果公司，市場(chǎng)上的幾款手機(jī)已經(jīng)配備了ToF相機(jī)。但考慮到Apple硬件的普及及其對(duì)行業(yè)的影響，值得一看的是這款相機(jī)技術(shù)是什么以及它是如何工作的。

什么是ToF傳感器，它是如何工作的?

對(duì)于某種技術(shù)來(lái)說(shuō)，飛行時(shí)間是一個(gè)包羅萬(wàn)象的術(shù)語(yǔ)，它可以測(cè)量某物(無(wú)論是激光，光，液體或氣體粒子)行進(jìn)一定距離所需的時(shí)間。

在相機(jī)傳感器的情況下，具體地，紅外激光器陣列用于發(fā)出激光脈沖，該激光脈沖從其前面的物體反彈并反射回傳感器。通過(guò)計(jì)算激光到達(dá)物體和返回的時(shí)間長(zhǎng)度，您可以計(jì)算出距離傳感器的距離(因?yàn)榻o定介質(zhì)中的光速是常數(shù))。通過(guò)了解房間中所有不同物體的距離，您可以計(jì)算出房間及其中所有物體的詳細(xì)3D地圖。

該技術(shù)通常用于無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車等相機(jī)(以防止它們撞到東西)，但最近，我們開(kāi)始看到它也出現(xiàn)在手機(jī)中。

它與Face ID有什么不同?

面部ID(和其他類似系統(tǒng))使用IR投影儀脈沖數(shù)千個(gè)點(diǎn)的網(wǎng)格，然后手機(jī)拍攝2D圖像并使用它來(lái)計(jì)算深度圖。

以下是iPhone X的Face ID如何工作pic.twitter.com/GmOPZpKLgF

- The Verge(@verge)2017年11月5日

飛行時(shí)間傳感器的工作方式不同：通過(guò)使用飛行時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算激光到達(dá)物體所需的時(shí)間，它可以獲得實(shí)時(shí)的3D深度數(shù)據(jù)，而不是計(jì)算為三的2D地圖數(shù)據(jù)尺寸。

這帶來(lái)了幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：由于基于激光的系統(tǒng)，它的工作范圍比Apple的基于網(wǎng)格的Face ID系統(tǒng)更長(zhǎng)，只能在距手機(jī)大約10到20英寸的地方使用。(如果拍攝對(duì)象太遠(yuǎn)，則網(wǎng)格的點(diǎn)太間隔以提供有用的分辨率。)理論上，它還允許比IR網(wǎng)格系統(tǒng)更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。一個(gè)很好的例子是LG G8，它使用ToF傳感器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)感應(yīng)手勢(shì)。ToF系統(tǒng)允許實(shí)時(shí)跟蹤和區(qū)分3D中的每個(gè)個(gè)體手指以啟用這些手勢(shì)。

為什么Apple想要它?

來(lái)自Kuo和Bloomberg的傳聞稱Apple正在尋求將2020年iPhone上的ToF傳感器添加到后置攝像頭，而不是取代用于Face ID的現(xiàn)有紅外系統(tǒng)(據(jù)報(bào)道新款iPhone仍然會(huì)有)。

蘋(píng)果公司的重點(diǎn)是提供新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)：ToF傳感器可以在移動(dòng)規(guī)模上實(shí)現(xiàn)房間跟蹤，允許未來(lái)的iPhone掃描房間，創(chuàng)建精確的3D渲染，并使用它進(jìn)行更加身臨其境和準(zhǔn)確的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)施比當(dāng)前模型允許的。

作為額外的獎(jiǎng)勵(lì)，ToF傳感器還可以通過(guò)捕捉完整的3D地圖以更好地將主體與背景分離，以及更好的肖像模式風(fēng)格，為肖像模式圖片(華為已經(jīng)使用P30 Pro進(jìn)行更好的深度貼圖)實(shí)現(xiàn)更好的深度貼圖視頻。

還有誰(shuí)在使用它?

一些電話公司已經(jīng)在其設(shè)備中配備了ToF掃描儀。如前所述，LG在G8的前置攝像頭中使用了一個(gè)，以啟用動(dòng)作手勢(shì)和更好的肖像照片。(它還使用相同的紅外激光系統(tǒng)進(jìn)行靜脈映射，以獲得手機(jī)獨(dú)特的“手掌識(shí)別”功能。)

華為的P30 Pro還有一個(gè)作為后置攝像頭陣列的一部分，后者用于人像效果的深度貼圖。也就是說(shuō)，華為在發(fā)布時(shí)也聲稱對(duì)傳感器有一些AR野心，并指出P30 Pro可以測(cè)量真實(shí)物體的高度，深度，體積和面積，準(zhǔn)確度超過(guò)98.5%。

索尼 - 為包括iPhone在內(nèi)的各種智能手機(jī)提供成像傳感器 - 今年早些時(shí)候宣布它計(jì)劃在今年夏天增加基于3D激光的ToF芯片的生產(chǎn)，這將是納入2020年iPhone的完美時(shí)機(jī)。